水泥搅拌桩墙基坑加固施工工法的制作方法

本发明涉及基坑加固领域，更具体地说，它涉及水泥搅拌桩墙基坑加固施工工法。

背景技术：

在建筑施工地基与基础工程施工前期阶段，基坑支护作为一种时效性和风险性较大项目，由于地质勘查的局限性、施工作业的复杂性以及天气等自然环境的不可预见性，使得基坑支护施工过程存在经常性不稳定因素，导致基坑支护结构丧失原有的支护能力，造成施工过程安全性极大降低、工期延误。

施工环境作为施工作业影响因素中最不可预测的因素，给施工作业质量安全带来极大的不稳定性。如何有效地减少不可抗力基坑险情发生带来的损失是选择基坑加固措施重要考虑内容之一。

在加固过程中，如果直接实施后张拉锚索进行拉锚加固，容易对水泥搅拌桩身产生扰动，导致桩墙产生较大位移后因强加反向拉力而产生裂缝或桩身断裂。

技术实现要素：

本发明的目的是提供水泥搅拌桩墙基坑加固施工工法，针对水泥搅拌桩墙初步失效的加固措施，通过在原有水泥搅拌桩身中钻孔后置型钢以及张拉预应力锚索，降低基坑险情带来的损失。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：水泥搅拌桩墙基坑加固施工工法，其特征是包括以下步骤：

步骤一：在水泥搅拌桩身的桩顶放线，确定施钻点；

步骤二：架设钻机，对水泥搅拌桩身施钻；

步骤三：往钻孔插入型钢；

步骤四：回填灌浆；

步骤五：压顶梁钢筋模板制作并浇筑混凝土；

步骤六：预应力锚索孔定位并钻孔；

步骤七：锚索插入并灌浆；

步骤八：锚索张拉。

通过采用上述技术方案，在原有水泥搅拌桩身中钻孔后置型钢，增强水泥搅拌桩身的强度，随后张拉锚索进行拉锚加固，减少直接实施后张拉锚索进行拉锚加固，容易对水泥搅拌桩身产生扰动，导致桩墙产生较大位移后因强加反向拉力而产生裂缝或桩身断裂的情况，提高支护结构的支护作用，减少了险情继续扩大导致支护结构完全失效而产生不可弥补的巨大损失的情况，降低基坑坍塌等险情发生的概率。

优选的，在步骤二中，利用直角垂直两道铅垂线对钻机钻杆进行垂直定位钻孔。

通过采用上述技术方案，利用两垂直线视距相交成线原理准确将钻杆定位至施钻点位置，保证钻孔的垂直度，确保施钻过程中，孔轴线与水泥搅拌桩身桩心竖向重合。

优选的，在步骤二中，采用三段顺排同向施钻法，将水泥搅拌桩墙分成三段，利用三台钻机进行施钻。

通过采用上述技术方案，采用三段顺排同向施钻法，将水泥搅拌桩墙分成三段，利用三台钻机进行施钻，可加快施钻施工速度，以缩短施钻时间。

优选的，在步骤二中，施钻前在钻机的基座底部加垫缓冲垫。

通过采用上述技术方案，施钻前在钻机基座加垫缓冲垫，让钻机与地面隔离产生柔性接触，将施钻过程中产生的震动等荷载进行消能处理，降低施钻过程中因钻杆转动及摆动对水泥搅拌桩身桩芯的硬性接触，减少对动荷载对水泥搅拌桩身桩芯的动态破坏。

优选的，在步骤二中，采取由快至慢三级分级施钻，将施钻分成上、中、下三段，分别对应采用高、中、低施钻速度。

通过采用上述技术方案，减少钻杆末端晃动及振动，以控制钻孔过程中钻头的晃动及振动，减少原搅拌桩内部裂缝的产生，降低对桩身的二次伤害。

优选的，在步骤四中，采用二次灌浆技术，二次灌浆在一次灌浆液初凝前进行。

通过采用上述技术方案，减少一次灌浆液因原搅拌桩内部吸水导致浆体失水或硬化过程中产生收缩裂缝，影响搅拌桩墙整体防水抗渗效果的情况。

优选的，在步骤四中，在灌浆过程中对型钢进行敲击。

通过采用上述技术方案，使型钢接触面与浆体充分接触，填充密实，排出气泡，提高施工质量和防水抗渗能力。

优选的，在步骤二中，钻孔垂直度的允许偏差小于5％。

通过采用上述技术方案，使型钢插入孔内后基本与水泥搅拌桩身桩芯中轴线重合，提高结构强度。

优选的，在步骤一中，在水泥搅拌桩顶放线前对基坑进行回填反压。

通过采用上述技术方案，基坑险情出现征兆后，选取恰当回填材料进行回填反压，控制基坑水泥搅拌桩墙水平位移，以稳定水泥搅拌桩墙，减少水泥搅拌桩墙继续剥离土体的情况，减少发生水泥搅拌桩身脆性断裂等不可逆转的破坏。

优选的，在步骤四中，采用按1:9配置的粉煤灰-水泥的复合水泥浆作为回填灌浆材料，其中水泥采用42.5r水泥，水灰比为0.6。

通过采用上述技术方案，使回填灌浆材料更好地与型钢和孔粘合。

综上所述，本发明具有以下有益效果：在原有水泥搅拌桩身中钻孔后置型钢，增强水泥搅拌桩身的强度，随后进行张拉锚索进行拉锚加固，减少直接实施后张拉锚索进行拉锚加固，容易对水泥搅拌桩身产生扰动，导致桩墙产生较大位移后因强加反向拉力而产生裂缝或桩身断裂的情况，提高支护结构的支护作用，减少了险情继续扩大导致支护结构完全失效而产生不可弥补的巨大损失的情况，降低基坑坍塌等险情发生的概率。

附图说明

图1是本实施例的流程框图；

图2是本实施例中水泥搅拌桩身与基坑的连接关系示意图；

图3是本实施例中水泥搅拌桩身与型钢的连接关系示意图；

图4是本实施例中直角垂角钻杆定位原理图；

图5是本实施例中钻机与缓冲垫的关系示意图。

附图标记：1、水泥搅拌桩身；2、钻机；3、型钢；4、压顶梁；5、锚索；6、基座；7、缓冲垫；8、基坑；9、钻杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在以下发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

水泥搅拌桩墙基坑加固施工工法，如图1和图2所示，包括以下步骤：

步骤一：在水泥搅拌桩身1的桩顶放线，确定施钻点；

基坑8险情出现后，加强对基坑8监测次数，根据现场实际情况采取有效回填材料回填反压，控制基坑8水泥搅拌桩墙水平位移，以稳定水泥搅拌桩墙，减少水泥搅拌桩墙继续剥离土体的情况，减少发生水泥搅拌桩身1脆性断裂等不可逆转的破坏，监测稳定后，对水泥搅拌桩身1的桩顶进行清洗，根据支护加固施工图纸，进行水泥搅拌桩身1桩顶测量放线，确定施钻点。

步骤二：架设钻机2，对水泥搅拌桩身1进行跳桩间隔施钻；

结合图1和图4，施钻前，为防止钻孔偏移水泥搅拌桩身1桩芯中轴线，分别在水泥搅拌桩身1平面桩芯排列方向（设定为y向）以及垂直于水泥搅拌桩身1排列的方向（设定为x向）位置设置两道铅垂线，利用两垂直线视距相交成线原理准确将钻杆9定位至施钻点位置，保证钻孔的垂直度，确保施钻过程中，孔轴线与水泥搅拌桩身1桩心竖向重合；

钻孔垂直度的允许偏差小于5％，使型钢3插入孔内后基本与水泥搅拌桩身1桩芯中轴线重合，提高结构强度；

为加快施钻施工速度，采用三段顺排同向施钻法，将水泥搅拌桩墙分成三段，利用三台钻机2进行施钻，以缩短施钻时间；

原水泥搅拌桩身1为水泥土材质，水泥搅拌桩身1内均未配有钢筋等金属材料，以至于其抗震动以及抗裂性能差，在型钢3插入前，直接对水泥搅拌桩身1进行施钻，施工过程钻杆9巨大旋转以及振动荷载直接作用于水泥搅拌桩身1桩芯内部，容易对水泥搅拌桩身1形成二次破坏,造成水泥搅拌桩身1桩芯内部裂缝产生甚至形成贯穿裂缝或断桩，对后期加固施工中“二次支护”荷载施加及防水抗渗极为不利。

故施钻前采用在钻机2基座6加垫缓冲垫7，缓冲垫7使用橡胶材质，见图5，让钻机2与地面隔离产生柔性接触，将施钻过程中产生的震动等荷载进行消能处理，降低施钻过程中因钻杆9转动及摆动对水泥搅拌桩身1桩芯的硬性接触，减少对动荷载对水泥搅拌桩身1桩芯的动态破坏，并且缓冲垫7的使用增加钻机2与地面的摩擦系数，有效控制钻机2在施钻过程中的定位，减少钻机2偏移，降低钻孔竖向偏差，提高施钻精度和钻孔质量；

相同施钻速度下，因施钻过程中随着钻杆9越长，末端钻头产生的晃动及振动也随之增加，所以对单孔施钻时，为减少钻杆9末端晃动及振动，将施钻过程分成上、中、下三段，分别对应采用高、中、低施钻速度（高：3米/小时、中：2.5米/小时、低：2米/小时），以控制钻孔过程中因钻头晃动及振动减少原搅拌桩内部裂缝的产生，降低桩身的二次伤害。

步骤三：往钻孔插入h型的型钢3（见图2和图3）。

步骤四：回填灌浆。

采用二次灌浆技术，减少一次灌浆液因原水泥搅拌桩身1内部吸水导致浆体失水或硬化过程中产生收缩裂缝，影响水泥搅拌桩墙整体防水抗渗效果，二次灌浆在一次灌浆液初凝前（6-8小时内）进行，并且灌浆过程中需辅以对型钢3进行钉锤敲击，使型钢3接触面与浆体充分接触，填充密实，排出气泡，提高施工质量和防水抗渗能力；

采用按1:9配置的粉煤灰-水泥的复合水泥浆作为回填灌浆材料，其中水泥采用42.5r水泥，水灰比为0.6，使回填灌浆材料更好地与型钢3和孔粘合。

步骤五：压顶梁4钢筋模板制作并浇筑混凝土。

步骤六：预应力锚索5孔定位并钻孔。

步骤七：锚索5插入并灌浆。

步骤八：锚索5张拉。

在原有水泥搅拌桩身1中钻孔后置型钢3，增强水泥搅拌桩身1的强度，随后进行张拉锚索5进行拉锚加固，减少直接实施后张拉锚索5进行拉锚加固，容易对水泥搅拌桩身1产生扰动，导致水泥搅拌桩墙产生较大位移后因强加反向拉力而产生裂缝或桩身断裂的情况，提高支护结构的支护作用，减少了险情继续扩大导致支护结构完全失效而产生不可弥补的巨大损失的情况，降低基坑8坍塌等险情发生的概率。